教学案例 | STEM课堂，学生体验与设计属于自己的投掷器

作者：湖州市吴兴区太湖小学  徐莉莎

前言

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本文选自《融合·创新·分享：STEAM教育实践的湖州样本》一书的项目案例。作者是湖州市吴兴区太湖小学徐莉莎老师。

整个项目学生的认知水平由低到高布置任务，在层层递进的实践中，不断提高学生学习水平，培养学生探究与优化思维，全面提升学生STEM综合素养。

01

STEM项目《投掷器》

本项目通过情景导入、主题知识学习，再引导学生利用木棒、塑料棒、铁板等常见材料设计、制作一款投掷器，让学生体会和感受古人的智慧。

项目适用于小学四、五年级，共计6课时。

02

实施过程

实施过程采用5E教学法，分为提出问题、准备阶段、阐述制作、展示评价与拓展提升五个环节。

提出问题

教师播放国产影片《长城》中的片段，利用片中震撼的场面激发学生的想象力，进而激发学生探索如何模仿古人一步步地完成战争武器的模型制作。

接着，教师展示投掷器图片，让学生观察、比较，分组讨论并完成小组讨论记录单。

准备阶段

本环节的目标是为解决项目中的问题做好知识、技能和方法的准备。

首先，教师出示埃菲尔铁塔的图片，学生分析与思考其结构与稳定性，并完成下表。

接着，教师出示杠杆在生活中运用的各种实例，结合学生所掌握的知识，引导学生交流杠杆知识，体验杠杆原理，并通过探究活动总结出杠杆省力、费力或既不省力也不费力的原因。

学生体验杠杆原理

然后，教师出示弹力在生活中运用的各种实例，结合学生所掌握的知识，引导学生交流弹力知识，体验弹力原理，并通过探究实验分析投掷距离与橡皮筋拉伸长度、橡皮筋缠绕圈数和橡皮筋数量之间的关系。

学生体验弹力原理

最后，教师引导学生认识投掷器的关键部位——杆臂，并感受不同杆臂材料的韧性。

学生体验材料韧性

阐述制作

教师引导学生采用头脑风暴的方法，运用分析、综合、类比的方法识别风险和利益，在控制成本的情况下设计可行性方案，最终呈现成品。

学生绘制设计图

展示评价

每学生小组围绕理念、分工、困难及解决方法对自制投掷器进行介绍和展示，并根据现场投掷的实际距离对各小组进行评比，得出最终排名。

学生汇报作品

学生进行测试

拓展提升

教师组织学生在所有可能的条件下对模型成品进行闯关式测试，记录测试时的各种现象，引导学生进一步找出和分析不足的原因，尝试改进，形成最终的设计方案。

学生改进作品

03

案例分析

通过《投掷器》教学项目，教师引导学生通过亲手制作模型体验工程师的艰辛，通过组织现场汇报体验营销者的的创新，通过小组比赛体验竞争者的成就感，通过分享活动成果体验成功者的喜悦。

徐老师的《比一比，谁远谁准》

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来源｜STEM未来计划编辑

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